本文提出了一種基于有限的人工阻抗表面(AIS)的新型無(wú)芯片RFID濕度傳感器，無(wú)線傳感器使用低成本噴墨印刷技術(shù)實(shí)現(xiàn)在薄片銅版紙上制造，將圖案化的表面放置在金屬背襯的紙板層上。相對(duì)濕度信息以諧振峰值的頻移進(jìn)行編碼，相對(duì)濕度水平從50%到90%不等，頻移可達(dá)到270 MHz。

　　基于在人工氣象室中進(jìn)行的大量測(cè)量，特別設(shè)計(jì)用于傳感器的RF測(cè)量，可以得出諧振峰值的位置已經(jīng)與環(huán)境的相對(duì)濕度水平相關(guān)。當(dāng)設(shè)備使用10%相對(duì)濕度水平鑒別時(shí)，可以證明所提出的傳感器的具有非常低的誤差概率。

　　為了實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，近幾年對(duì)低成本傳感器的興趣越來(lái)越大，此研究將無(wú)芯片RFID標(biāo)簽變換成無(wú)芯片RFID傳感器的方法正好解決這個(gè)問(wèn)題，所以受到越來(lái)越多的關(guān)注。在所有提出的解決方案的基礎(chǔ)上，使用物理參數(shù)作為換能器的材料可以通過(guò)標(biāo)簽感測(cè)到RF響應(yīng)的變化，因此可以根據(jù)傳感器的物理特性來(lái)監(jiān)測(cè)不同的環(huán)境參數(shù)。如Fig 1。

Fig 1

　　為了使標(biāo)簽的電磁響應(yīng)與環(huán)境的濕度水平正確相關(guān)，需要大量的測(cè)量。因此，重要的是使用可靠的設(shè)置來(lái)允許收集在一定的時(shí)間間隔內(nèi)有大量的數(shù)據(jù)。測(cè)量設(shè)置如Fig 2所示。

Fig 2

　　將無(wú)芯片標(biāo)簽安裝在距離盒子底部22厘米高的尺寸為77×58×43厘米的塑料盒內(nèi)，雙極化天線(Flann DP240)放置在標(biāo)簽的前面，距離R為25厘米，并連接到兩端口VNA(鍵盤(pán) - E5071C)， VNA通過(guò)USB電纜連接到筆記本電腦。 通過(guò)使用Matlab代碼，以設(shè)定的時(shí)間間隔測(cè)量標(biāo)簽的電磁響應(yīng)。

　　該標(biāo)簽包括一個(gè)紙板襯底和三菱公司的薄片用印在頂部的FSS諧振器。導(dǎo)電油墨已經(jīng)印刷有商業(yè)壓電打印機(jī)，而沒(méi)有油墨的任何固化或燒結(jié)，從而獲得非?？焖偾揖哂谐杀拘б娴挠∷⑻幚?。為了使外部環(huán)境的RH水平相關(guān)，在特別設(shè)計(jì)的Matlab驅(qū)動(dòng)在人工氣候室中進(jìn)行了大量的傳感器測(cè)量。環(huán)境的RH水平的估計(jì)是基于AIS共振峰值的歸一化頻移。如Fig 3。

Fig 3

　　另外，對(duì)魯棒性和可靠性的統(tǒng)計(jì)分析，證明無(wú)芯片RFID標(biāo)簽可被用作閾值傳感器。對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析表明，當(dāng)作為閾值傳感器使用時(shí)，該標(biāo)簽呈現(xiàn)低誤差概率。